0

publicatie: Kolomvoetplaatverbindingen

1 Inleiding

1 Inleiding

Bij de toetsing van voetplaatverbindingen aan de normen doen zich de volgende problemen voor:

  • De van toepassing zijnde regels zijn niet eenvoudig te vinden.
  • Er bestaan verschillen tussen de regels in de betonvoorschriften en de staalvoorschriften.
  • Een aantal aspecten is in de normen niet of niet duidelijk behandeld.

De aanbevelingen in dit rapport beogen op een overzichtelijke manier aan te geven hoe de berekening moet worden uitgevoerd. Deze aanbevelingen zijn in overeenstemming met de in de Eurocodes gegeven regels, tenzij uitdrukkelijk anders is aangegeven. Bij de rekenregels is in de rechter marge de referentie naar de Eurocodes gegeven. Indien in de Eurocodes de regels voor betonconstructies en staalconstructies verschillen, is een keuze gemaakt. Dat geldt ook voor aspecten, die in de normen niet zijn behandeld. In bijlage 1 zijn toelichtingen en aanvullende informatie gegeven. Bij de rekenregels is de verwijzing naar de toelichting in de rechtermarge gegeven.

Voetplaatverbindingen komen in veel verschillende vormen en belastingsituaties voor. Dit heeft tot gevolg dat rekenregels, die voor alle mogelijke gevallen van toepassing zijn, voor veel gebruikte eenvoudige configuraties te ingewikkeld zouden zijn. Daarom is gekozen voor een gefaseerde behandeling van eenvoudig naar meer gecompliceerd.

Als basisgeval is uitgegaan van de veel voorkomende configuratie als gegeven in figuur 1. Het betreft een lange rechthoekige voetplaat van een I-profiel of H-profiel met vier ankers. Tussen de voetplaat en het beton wordt een groutlaag aangebracht.

MEd/NEd=e

Figuur 1: Basisgeval

De berekening van de sterkte (weerstand) is behandeld in Hoofdstuk 5. De presentatie is als volgt:

  1. Centrische druk ( alleen NEd )
    A1: Betonafmetingen zijn zodanig dat de toetsing niet wordt beïnvloed door randeffecten van het beton. Voor het beton wordt uitgegaan van een oneindige halfruimte. De voorwaarden die gelden om van deze conditie uit te mogen gaan, worden gegeven.
    A2: De dikte van de betonconstructie en of de afstand tot de rand(en) van het beton is kleiner dan nodig voor conditie A1.
  2. Druk en buiging ( combinatie NEd en MEd )
    B1: Idem als A1. Eerst wordt behandeld hoe de krachtsverdeling kan worden bepaald. Voor de trekzijde en de drukzijde worden de voorwaarden gegeven die gelden om van deze conditie uit te mogen gaan. Voor de trekzijde worden de voorwaarden gegeven afhankelijk van het type anker.
    B2: De dikte van de betonconstructie en of de afstand tot de rand(en) van het beton is kleiner dan nodig voor conditie B1.
  3. Afschuiving ( alleen VEd )
    C1: Idem als A1.
    C2: De afstand tot de rand(en) van het beton is kleiner dan nodig voor conditie C1.
  4. Combinatie afschuiving, normaalkracht en buiging ( combinatie VEd ; NEd en MEd )
    D1: Idem als C1.
    D2: Idem als C2.
  5. Andere typen voetplaatverbindingen en speciale aspecten
    Voor de volgende typen wordt behandeld hoe de berekening afwijkt van het basisgeval.
    Hierbij worden ook afwijkende boutconfiguraties behandeld.
    E1: Korte voetplaat
    E2: Voetplaat met meer dan vier ankerbouten
    E3: Voetplaat van ronde of rechthoekige buiskolom
    E4: Verstijfde voetplaat
    E5: Andere afschuifvoorzieningen zoals kluften en inkassingen.

Een gevolg van de gekozen aanpak is dat een criterium diende te worden vastgesteld voor de grens tussen een situatie dat randeffecten geen rol spelen en de situatie dat randeffecten wel een rol spelen. Voor de daarvoor gekozen criteria is voor de eenvoud gebruik gemaakt van de afstand van de rand van de voetplaat tot de rand van het betonelement, wat conservatief is. Als bij de berekening van de sterkte van de ankerverbinding de randafstand een rol speelt, dan wordt gebruik gemaakt van de afstand van het anker tot de rand van het betonelement.

Aanbevolen wordt om, als het mogelijk is, zodanig te ontwerpen dat randeffecten geen rol spelen, wat betekent dat, afhankelijk van de wijze waarop de kolomvoet wordt belast, een berekening volgens A1, B1, C1 of D1 volstaat.

De berekening van de stijfheid van de kolomvoetplaatverbinding is behandeld in hoofdstuk 6. In dit hoofdstuk wordt ook aandacht gegeven aan de schematisering van de verbindingseigenschappen ten behoeve van de bepaling van de krachtsverdeling in en de stijfheid van een raamwerk.

Uitvoeringsaspecten zijn behandeld in hoofdstuk 8. Als illustratie zijn twee rekenvoorbeelden opgenomen in hoofdstuk 7. Om hierbij alle aspecten te kunnen belichten, zijn deze in tegenstelling met de voorgaande aanbeveling zo gekozen dat randeffecten wel een rol spelen